ノンリニアマテリアルズ、電気光学デバイスの商業化計画を発表し株式を公開

20 年かかりましたが、シアトルに本社を置くノンリニア マテリアルズ社の幹部たちは、ついに電気光学処理の革命となる可能性のあるものの準備を整えつつあります。

「テクノロジーの世界では、すべてがタイミングです」と、マイクロソフトのベテランで、幅広いテクノロジーベンチャーのコンサルタントを務めてきたノンリニア・マテリアルズのCEO、ジェラルド・ジトニッキ氏は述べた。「あらゆる観点から見て、この技術が本格的に飛躍するには今が絶好のタイミングだと考えています。」

NLMの技術は、電子ではなく光子を操作する光コンピューティングを活用することで、チップの処理速度を大幅に向上させることを目指しています。これにより、進歩が鈍化しているように見える分野に新たなフロンティアが拓かれる可能性があります。

この進歩を最もよく表す定式はムーアの法則、つまり処理速度が2年ほどで倍増する傾向があるという観察です。この倍増曲線は、電子チップの物理的制約により、現在、横ばい状態にあります。

「ムーアの法則は消滅しつつあるのではなく、実際には死んでいるのです」とジトニッキ氏はGeekWireに語った。

同氏と他のNLM幹部は、電子から光子に切り替えることで状況は変化するだろうと述べている。

「コンピュータビジネスの歴史を振り返ると、プロセッサ速度の飛躍的な向上がビジネスを牽引し、次世代のアプリケーションを可能にしてきました。こうした飛躍的な進歩があった時に、偉大な企業が誕生してきたのです」と、テクノロジー系スタートアップ企業で35年の経験を持つNLM会長兼社長のポール・ナイ氏は述べています。

過去には、Apple、Microsoft、Amazon などの大企業が、ムーアの法則のメリットを活用してきました。

「ムーアの法則が消滅した今、唯一の選択肢は光学技術だ」とナイ氏は主張した。「人々は光学技術が実用化されるのを何年も待ち望んできた。実用化が実現しなかったのは、必要な材料がなかったからだ。しかし今、材料は存在するのだ。」

ナイ氏は、コンピューターチップ市場は今後5年間で急速に光学分野に移行すると予想していると述べた。

2000年、ワシントン大学の研究者たちは「オプトチップ」を発表し、5年以内に広く商用化される可能性があると発表しました。彼らは、このチップによって処理時間が1桁以上高速化し、数百ギガヘルツに達すると予想していました（現在の最高電子性能は約8.8ギガヘルツです）。

研究者たちは、光回路を縮小して電子機器と融合させ、スムーズに動作する電気光ハイブリッドデバイスを開発できると考えていました。しかし残念ながら、それは実現しませんでした。

「最初の数年間は性能が急速に向上しましたが、2007年頃に頭打ちになりました」と、NLMの最高科学責任者であり、ワシントン大学化学科の研究科学者でもあるルイス・ジョンソン氏は述べた。「第二世代の材料でさえ、チップ上の小さな部品に統合する方法を見つけるのに何年もかかりました。」

現在、NLMとUWをはじめとする研究パートナーは、プラズモニックトンネルの出口に光を見出しています。過去数年間、UWの研究者たちは、電子信号を低損失で光信号に変換できる電気光学変調器の開発において、一連の進歩を報告してきました。同時に、光チップに使用される材料も改良されてきました。

ジョンソン氏のような研究者や電気光学技術の先駆者であるラリー・ダルトン氏とブルース・ロビンソン氏は、ウィスコンシン大学の CoMotion イノベーション ハブと連携し、昨年、ジトニッキ氏やナイ氏のような技術のベテランと協力し、非線形材料を設立しました。

NLMは先月までステルスモードで活動していたが、電気光学材料に関する主要特許のライセンスについてワシントン大学との独占契約を発表した。ジョンソン氏は、材料科学の進歩により、光コンピューティングの理論的能力は数十年前に予測されていた水準をはるかに超えて向上したと述べた。

「この材料自体は10～15テラヘルツの周波数に対応できる可能性があります」と彼は述べた。「速度を最も制限する要因は、光学部品ではなく、駆動回路にあると言えるでしょう。」

ナイ氏によると、NLMは光学処理用材料をデバイスメーカーに販売することを目指しているという。「デバイスの製造方法を人々に示し、場合によってはこれらの市場に参入する合弁事業を立ち上げたいと考えています」とナイ氏は述べた。ジョンソン氏は、このモデルはマイクロソフトが広範なソフトウェア・エコシステムを構築した方法や、ARMがハードウェア・エコシステムを構築した方法に似ていると述べた。

その目標達成に向けて、NLMはワシントン大学キャンパス内に試験的な製造施設を構え、製品開発キット（PDK）の開発に取り組んでいる。同社は125万ドルのシードラウンドの約半分を終えており、「主に地元の投資家やエンジェル投資家などからの資金提供を受けている」とジトニッキ氏は述べた。

ナイ氏はこの技術の商用化について標準的な5年予測を示しているものの、彼自身もNLMの他の誰も、その展開が一気に実現するとは考えていない。ジトニッキ氏は、光コンピューティングはインターネット幹線ネットワーク、データセンター向けネットワークハードウェア、そしてコンピュータチップに埋め込まれた電気光接続などから始まり、ゆっくりと市場に浸透していく可能性が高いと述べた。

ジトニッキ氏は、光コンピューティングは最終的には通信、クラウドコンピューティング、医療データ処理、そして軍事・航空宇宙アプリケーションにも浸透するだろうと述べた。しかし、そこに到達するには5年以上かかる可能性が高いことも認めた。

では、光学革命における「ひらめきの瞬間」とは一体何なのでしょうか?

「これらはすべて「なるほど！」という瞬間ですよね？」とジトニツキ氏は言った。「最初の「なるほど！」という瞬間は、『ワシントン大学と契約したぞ！』でした。次の「なるほど！」という瞬間は、『約束していた金額の半分しか集まらなかったぞ！』でした。…次の「なるほど！」という瞬間は、もちろん、ラウンドを終えた時です。これは大きな出来事です。そして、最初の契約を結ぶことになるでしょう。」

一方、ジョンソン氏は、自分と他の研究者らは、20年よりもはるかに短い時間枠で、次なる一連の技術的な「ひらめき」の瞬間に備えていると述べた。

「すべてが同時に起こっている」と彼は言った。